不同糖耐量水平病人AngⅡ、TGF-β与肾功能的相关性研究

莫翠瑶1，章 毅1，杨 静，尹建红，刘云峰

糖尿病肾病是1型或2型糖尿病病人常见的并发症，是糖尿病病人致死和致残的主要原因之一。早期糖尿病病人肾脏结构改变的特征是肾小球和肾小管肥大，随后发生肾小球和肾小管基膜增厚(但肾小球对白蛋白的渗透性增强)，细胞外基质成分逐渐累积至肾小球系膜和肾小管间质，继而引起肾小球硬化和间质纤维化。国内外多项研究均发现，细胞因子转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)在糖尿病肾病的发病中起着重要作用。TGF-β以自分泌或旁分泌的方式促进细胞外基质组分(如Ⅳ型胶原蛋白、层黏连蛋白和纤连蛋白)的基因表达和蛋白质的合成[1]。抗TGF-β抗体治疗减少肾小球系膜基质扩张的有益作用可能与减少肾小球系膜中过量的转化生长因子-β1(TGF-β1)表达和防止细胞外基质积累有关[2]。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2016年10月—2017年8月在山西医科大学第一医院门诊体检及住院病人128例，排除冠心病、心力衰竭、高血压、原发性醛固酮增多症、肝肾功能不全等疾病及近期使用糖皮质激素、血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)或血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB)类药物者。根据世界卫生组织(WHO)1999年2型糖尿病诊断标准，正常糖耐量(NGT)：空腹血糖(FPG)<6.1 mmol/L，及餐后2 h血糖(2 hPG)<7.0 mmol/L；糖调节受损(IGR)：FPG 6.1 mmol/L～<7.0 mmol/L或2 hPG 7.8 mmol/L～<11.1 mmol/L；2型糖尿病(T2DM)：FPG>7.0 mmoL或2 hPG>11.1 mmol/L。所有受试者经口服葡萄糖耐量试验分为NGT组43例(男22例，女21例)，IGR组41例(男21例，女20例)，T2DM组44例(男24例，女20例)。

1.2 方法 所有受试者均签署知情同意书，统计受试者的年龄、性别、身高、体重、血压，计算体质指数(BMI)，所有受试者禁食8～12 h，于06：00抽取静脉血5 mL，送山西医科大学第一医院实验室测定AngⅡ活性，再次抽取5 mL静脉血，给予肝素抗凝，3 000 r/min离心10 min，血清分离后收集在EP管内，放置在-50 ℃低温冰箱保存待检，采用酶联免疫分析法测定TGF-β(试剂盒由上海西塘公司提供)，严格按照说明书操作，留取病人尿液送内分泌实验室测定尿微量白蛋白、尿α1微球蛋白、尿β2微球蛋白的活性。

2 结 果

2.1 3组临床资料和实验指标比较 3组年龄、性别等比较差异均无统计学意义(P>0.05)。T2DM组、IGR组的AngⅡ、TGF-β、尿α1微球蛋白、尿β2微球蛋白与NGT组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，而T2DM组与IGR组比较差异无统计学意义。3组AngⅡ、HbA1c、FPG、2 hPG、尿微量白蛋白两两比较差异均有统计学意义。详见表1。

表1 3组临床资料和实验室指标比较

与NGT组比较，1)P<0.05；与IGR组比较，2)P<0.05

2.2 TGF-β、AngⅡ影响因素的Pearson相关分析 TGF-β与FPG(r=0.282，P=0.001)，2hPG(r=0.368，P=0.000)，HbA1c(r=0.329，P=0.000)，AngⅡ(r=0.329，P=0.000)，尿微量白蛋白(r=0.423，P=0.000)，尿α1微球蛋白(r=0.523，P=0.000)、尿β2微球蛋白(r=0.514，P=0.000)呈正相关。AngⅡ与FPG(r=0.282，P=0.001)，2hPG(r=0.422，P=0.000)，HbA1c(r=0.306，P=0.000)，尿微量白蛋白(r=0.324，P=0.000)，尿α1微球蛋白(r=0.333，P=0.000)、尿β2微球蛋白(r=0.267，P=0.002)呈正相关。且AngⅡ与TGF-β(r=0.329，P=0.000)呈正相关。

3 讨 论

TGF-β以复杂的信号传导通路调控着许多生物过程，其在参与肿瘤抑制及转移、促进脏器纤维化、创伤修复、炎症性疾病及自身免疫性疾病等过程中具有重要意义，是机体重要的致纤维化细胞因子。TGF-β有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型受体，而在肾脏分布密度高的是TGF-β1受体。糖尿病病人的高血糖环境增强氧化应激，诱导TGF-β1的表达，TGF-β1促进肾小球系膜细胞肥大和细胞外基质积聚，降低肾小球滤过率，导致慢性肾功能衰竭。有研究表明TGF-β1诱导足细胞的损伤，而足细胞损伤是糖尿病肾病发展的罪魁祸首。TGF-β参与早期糖尿病肾病发生发展的机制为TGF-β1影响肾小球的血流动力学。高糖影响肾小球血流动力学是由血管内皮生长因子-A(vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A)及TGF-β1诱导的。在早期糖尿病中，血管腔中局部的TGF-β一方面通过干扰细胞内正常的钙调节来调节平滑肌细胞收缩，从而导致血管细胞功能和血流动力学的改变[3]；另一方面还可以通过增加内皮NO合成酶(eNOS)mRNA的表达和增强精氨酸再合成从而促进NO的生成，NO可引起血管舒张，从而调节肾小球的血流活动[4]。因此，TGF-β1可以在糖尿病血管功能障碍中起显著作用，并可能介导一些与早期糖尿病肾病相关的血液动力学改变。

糖尿病的高血糖、高糖化血红蛋白、高AngⅡ的代谢状态可以激活细胞因子系统，尤其是TGF-β1和VEGF-A。AngⅡ刺激足细胞衍生的VEGF通过新型自分泌信号转导通路造成蛋白尿的增多，高蛋白和高葡萄糖均刺激足细胞中TGF-β1的表达[5]。TGF-β1能以自分泌的方式刺激足细胞本身细胞外基质的合成，或者可以到达肾小球系膜细胞以诱导这些细胞中的硬化表型。足细胞在糖尿病肾病过程中很早就受损，这种足细胞病变的特征表现为足细胞数量和(或)密度降低，肾小球基底膜(GBM)增厚和基质的改变。在糖尿病db/db小鼠的足细胞中高级糖基化终产物(AGEs)受体的表达增加，AGEs的激活导致TGF-β1的表达增加[6]，高水平的TGF-β1抑制核转录因子-κB(NF-κB)的核移位，通过Smad7诱导细胞凋亡[7]，最终导致足细胞凋亡增加并促进肾小球硬化的发展[8]。

AngⅡ参与糖尿病肾病发生发展的机制如下：①AngⅡ通过激活存在于肾小球、肾小管中的AT1受体起作用，其增加血管阻力，减少肾血流量并刺激系膜和肾小管间质细胞外基质的产生，从而导致糖尿病肾病的发展和进展；②AngⅡ还刺激PTC中Na+/K+-ATP酶(NKA)活性，引起Na+潴留和全身容量扩张，导致肾小球超滤过和肾损伤[9]；③AngⅡ通过直接趋化性和促炎性介质来激活炎症细胞，并增加单核细胞向间质和肾小球的迁移，然后将单核细胞转化为参与纤维化过程的巨噬细胞；④AngⅡ可导致内皮损伤和功能障碍，这促进活性氧(reactive oxygen species，ROS)的产生和NF-κB的活化[10]，并损伤肾小球的滤过屏障。依那普利和缬沙坦降低血清TGF-β1水平，并部分拮抗其致纤维化作用，这可能是由于AngⅡ介导的TGF-β1合成的减少[11]。

尿微量白蛋白是反应早期糖尿病肾病一个比较敏感的指标，而尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白是反应肾小管损伤较敏感的指标。本研究发现T2DM组、IGR组的TGF-β、AngⅡ、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白与NGT组比较，差异均有统计学意义。3组尿微量白蛋白水平比较差异有统计学意义；且TGF-β与血糖、AngⅡ、尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白呈正相关，这表明随着血糖水平逐渐升高，AngⅡ及TGF-β水平逐渐升高，代表肾功能受损的尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白水平也逐渐升高。而尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白是反应肾小管损伤较敏感的指标，尽管入组病人的尿微量白蛋白、尿β2微球蛋白、尿α1微球蛋白的值都在正常临床参考值范围内，但NGT组与IGR组、T2DM组比较差异仍有统计学意义，可见在糖尿病早期已经有肾功能的损害。而对糖尿病病人早期进行AngⅡ、TGF-β的检测可发现其对早期肾损害的影响，从而为临床上早期进行药物干预提供指导。本研究发现随着血糖水平增高，AngⅡ值也越来越高，抑制血管紧张素的升高对控制糖尿病早期肾病也有帮助。Erman等[11]发现ACEI或ARB单药或联合治疗对糖尿病大鼠蛋白尿、肾脏肥大及血浆TGF-β1有阻断作用。对于肾素-血管紧张素系统(RAS)的干预降低了TGF-β1在糖尿病肾病中的表达和排泄。国外研究表明，给予OLETF(Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty)大鼠口服吸附剂AST-120可减轻肾小球硬化、间质纤维化、肾小管损伤以及肾功能不全的进展，降低了血清和尿液的硫酸吲哚酚水平。此外，AST-120可减少肾间质TGF-β1和金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)-1的表达，以及巨噬细胞的间质浸润，延缓糖尿病肾病在OLETF大鼠的进展[12]。

综上所述，TGF-β、AngⅡ参与早期糖尿病肾脏功能的损害，AngⅡ通过促进TGF-β的表达而引起尿蛋白的增多可能是引起糖尿病肾病的机制之一。